JP2020071492A - Information processing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は情報処理システムに関するものであり、特に、障害発生時にCPUの系の切り替えを自動で実行可能な情報処理システムに関する。 The present invention relates to an information processing system, and more particularly to an information processing system capable of automatically switching a CPU system when a failure occurs.
プロセッサ(以下、CPUという)を搭載したホストユニットが冗長構成を成している場合において、運用中のホストユニット(以下、運用系ホストユニットという)にハードウェア障害が発生した際、あるいは強制リセットが実行された際には、切替え信号によって待機状態のホストユニット(以下、待機系ホストユニット)に対して運用系ホストユニットが運用できない状態となったことを通知し、待機状態であった待機系ホストユニットに運用系を遷移する系切り替えの動作が実行される(例えば、特許文献1参照)。 When a host unit equipped with a processor (hereinafter referred to as CPU) has a redundant configuration, when a hardware failure occurs in the operating host unit (hereinafter referred to as the active host unit), or a forced reset is performed. When it is executed, the switch signal notifies the host unit in the standby state (hereinafter, the standby system host unit) that the operating system host unit cannot operate, and the standby system host in the standby state A system switching operation for transitioning the active system to the unit is executed (for example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、ハードウェア障害等が発生したか否かを監視するには、従来、正常な応答時間などの判断基準を予めユーザが決めておく必要があった。そして、その判断基準を監視回路に反映しなければならないという課題があった。
また、使用するアプリケーションの改修や追加によって判断基準が変更された場合、その変更内容を反映するために監視回路を改修しなければならないという課題があった。
However, in order to monitor whether or not a hardware failure or the like has occurred, conventionally, it has been necessary for a user to determine in advance a judgment criterion such as a normal response time. Then, there is a problem that the judgment standard must be reflected in the monitoring circuit.
Further, when the judgment standard is changed due to the modification or addition of the application to be used, there is a problem that the monitoring circuit must be modified to reflect the content of the modification.
この発明は係る課題を解決するためになされたものであり、判断基準を自ら学習し、判断基準が変更される場合であっても監視回路の改修が不要な情報処理システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an information processing system that does not require modification of a supervisory circuit even when the criteria are learned and the criteria are changed. And
この発明に係る情報処理システムは、共通バスにより接続された複数のホストユニットと、前記共通バスと接続され、前記ホストユニットの動作が正常であるか異常であるかを監視する監視回路と、前記監視回路から切り替え要求信号を受信すると、運用状態のホストユニットを待機状態のホストユニットに切り替え、待機状態のホストユニットを運用状態のホストユニットに切り替える切り替え信号を出力する切り替え回路と、を備え、前記監視回路は学習機能を有する学習回路を備え、前記学習回路は前記運用状態のホストユニットがアプリケーション実行時にアクセスする正常なアドレスを学習し、前記運用状態のホストユニットが正常なアドレスでないアドレスにアクセスすると、前記運用状態のホストユニットの動作が異常であると判断する。 An information processing system according to the present invention includes a plurality of host units connected by a common bus, a monitoring circuit connected to the common bus and monitoring whether the operation of the host unit is normal or abnormal, And a switching circuit that outputs a switching signal that switches the host unit in the operating state to the host unit in the standby state when the switching request signal is received from the monitoring circuit, and switches the host unit in the standby state to the host unit in the operating state. The monitoring circuit includes a learning circuit having a learning function, and the learning circuit learns a normal address accessed by the host unit in the operating state when executing an application, and the host unit in the operating state accesses an address that is not a normal address. , The operation of the operating host unit is abnormal To determine.
本発明の情報処理システムによれば、判断基準が変更される場合であっても監視回路の改修が不要となるため、情報処理システムの運用管理が容易になる。 According to the information processing system of the present invention, since it is not necessary to modify the monitoring circuit even when the judgment criterion is changed, the operation management of the information processing system becomes easy.
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図中で同一の符号のものは同一又は相当部分を示す。
Embodiment 1.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals denote the same or corresponding parts.
図1は、本実施の形態を示す情報処理システム100のシステム構成図である。
情報処理システム100は運用系ホストユニット1、待機系ホストユニット2、監視回路30、切り替え回路31が実装され、更に監視回路30には学習回路40が実装される。
FIG. 1 is a system configuration diagram of an information processing system 100 according to the present embodiment.
The information processing system 100 includes an active system host unit 1, a standby
運用系ホストユニット1と待機系ホストユニット2は共通バス10に接続される。
運用系ホストユニット1は切り替え回路31から、切り替え信号21とリセット信号23を入力する。同様に、待機系ホストユニット2は切り替え回路31から、切り替え信号22とリセット信号23を入力する。
監視回路30は共通バス10に接続され、切り替え回路31に対して切り替え要求信号20を出力する。
切り替え回路31は、監視回路30から切り替え要求信号20を入力すると、切り替え信号21、22とリセット信号23を、運用系ホストユニット1と待機系ホストユニット2の各々に出力する。
学習回路40は監視回路30内部に実装されており、この学習回路40にはコンピュータ上で知能を実現するAI(artificial intelligence。人工知能)技術が適用される。
The active host unit 1 and the
The operational host unit 1 inputs the
The
Upon receiving the
The
情報処理システム100は、切り替え回路31がホストユニット1に対して出力する切り替え信号21と、同じく切り替え回路31がホストユニット2に対して出力する切り替え信号22により、一方のホストユニットが運用系ホストであり、他方のホストユニットが待機系ホストであること指示する。
一例として、切り替え回路31は、ホストユニット1に対して運用系ホストであることを指示する切り替え信号21を出力し、ホストユニット2に対して待機系ホストであることを指示する切り替え信号22を同タイミングに出力する。この結果、ホストユニット1は運用系ホストとして動作し、ホストユニット2は待機系ホストとして動作する。
In the information processing system 100, one of the host units is the active host by the
As an example, the
監視回路30は、共通バス10を経由して運用系ホストユニット1が正常に動作しているか否かを監視する。
The
運用系ホストユニット1が正常に動作しているか否かの監視は、例えば次のように行う。
監視回路30に備えられた学習回路40は、運用系ホストユニット1がアプリケーション実行時にアクセスするアドレスやデータを記憶部(図示せず)に蓄積する。
このようにして、運用系ホストユニット1がアプリケーションを正常に実行中にアクセスするアドレスやデータを学習する。
学習回路40は、学習結果に基いて、運用系ホストユニット1がアプリケーション実行時に異常なアドレスやデータにアクセスした場合に、運用系ホストユニット1の動作が異常であると判断する。
Monitoring of whether or not the active host unit 1 is operating normally is performed as follows, for example.
The
In this way, the active host unit 1 learns the address and data to be accessed during the normal execution of the application.
Based on the learning result, the
上述の例では、運用系ホストユニットがアクセルするアドレスやデータに基づいて、学習回路40が学習結果を用いてホストユニットの正常、あるいは異常を判断していたが、これに限られるものではない。
例えば、学習回路40が、運用系ホストユニット1が割り込み要因に対して割り込みハンドラを正常に実行したときの応答時間を学習し、応答時間が所定の時間を超えても割り込みハンドラが実行されなかったことに基づいて、ホストユニットの異常を判断してもよい。
In the above example, the
For example, the
または、監視回路30にウォッチドックタイマやレジスタを実装しておき、学習回路40が、運用系ホストユニット1がウォッチドックタイマやレジスタに正常にアクセスする頻度やアクセス間隔を学習し、アクセス頻度が学習した範囲を超えたり、アクセス間隔が学習した所定の時間を超えたことに基づいて、ホストユニットの異常を判断してもよい。
Alternatively, the watchdog timer and the register are mounted in the
学習回路40が学習する期間としては、学習の対象とする事象、例えば共通バスへのアクセス、ウォッチドックタイマやレジスタへのアクセス、割り込みハンドラの実行などが、システム起動から所定の回数発生するまで学習するようにしてもよい。
The learning period of the
学習回路40が学習する期間は一例であり、学習回路40はシステム起動から所定の期間内は学習し、するようにしてもよい。
The period in which the
また、学習回路40の学習開始期間は、システムを起動するシステム起動時だけではなく、システム運用中に定期的に、あるいは不定期的に任意の期間または任意の回数学習する様にしてもよい。
また、システム運用前のデバッグ時に、学習回路40が学習するようにしてもよい。
Further, the learning start period of the
Further, the
また、学習回路40は、繰り返し学習する際に以前の学習結果から継続して学習してもよいし、或いは、以前の学習結果を初期化して初めから学習し直すようにしてもよい。
Further, the
次に、学習回路40が運用系ホストユニット1の異常を判断すると、監視回路30は切り替え回路31に対して、切り替え要求信号20を出力する。
Next, when the
切り替え要求信号20を受信した切り替え回路31は、運用系ホストユニット1に対して待機系ホストであることを指示する切り替え信号21を出力すると同時に、待機系ホストユニット2に対して運用系ホストであることを指示する切り替え信号22を出力する。
Upon receiving the
次に、切り替え回路31はリセット信号23を運用系ホストユニット1、待機系ホストユニット2に各々出力し、システムリセットを行う。
システムリセットにより、運用系ホストユニット1は切り替え信号21が待機系に指示されるため、待機系として待機動作を開始する。
一方、待機系ホストユニット2は切り替え信号22が運用系として指示されるため、従来の待機モードから運用系に移行して運用動作を開始する。
Next, the
When the system is reset, the operating system host unit 1 starts the standby operation as the standby system because the
On the other hand, since the
待機系となったホストユニット1と運用系となったホストユニット2は、共にシステムリセットにより動作を開始するため、バスシステム全体の構成情報や割り込みの入出力の管理が再構成される。この動作は電源投入時の動作と同じであるため、ホストユニット1とホストユニット2は特別な処理を行う必要はない。
Since the host unit 1 that has become the standby system and the
このように本実施の形態に係る情報処理システムは学習回路40を備え、学習回路40が学習を行い、運用系ホストユニットの監視を行えるようにした。監視の一例として、学習回路40が、各種アプリケーションが正常に動作しているときにアクセスするアドレスやデータを記憶しておき異常なアクセスを監視する方法、ウォッチドックタイマやレジスタに一定期間内にアクセスできるかを監視する方法、割り込み要因の入力に対して割り込みハンドラが一定期間内に実行できるかを監視する方法などを挙げた。これにより、判断基準が変更される場合であっても監視回路の改修が不要となるため、情報処理システムの運用管理が容易になるという効果を奏する。更に、学習回路40が、ホストユニットがウォッチドックタイマやレジスタへ正常にアクセスしたと判断する期間や、割り込みハンドラが正常に実行されたと判断する期間を学習することで、異常検知の信頼性や切り替え速度を向上することができる。
As described above, the information processing system according to the present embodiment includes the
実施の形態2.
実施の形態2では、ホストユニットとしてPPMCを用いる例を示す。
PPMCは、IEEE 1386.1 PMC と、ANSI/VITA 32-2003 (R2009) Processor PMCで規定されているキャリアボードのPMCコネクタに実装できるCPUボードである。PPMCはキャリアボードに複数実装することができる。
The second embodiment shows an example in which PPMC is used as the host unit.
The PPMC is a CPU board that can be mounted on the PMC connector of the carrier board specified by IEEE 1386.1 PMC and ANSI / VITA 32-2003 (R2009) Processor PMC. A plurality of PPMCs can be mounted on the carrier board.
図2は、実施の形態2に係る情報処理システムのシステム構成図である。
図2において、実施の形態1における情報処理システム100に相当するキャリアボード200には、運用系ホストユニット1に相当するPPMC101、待機系ホストユニット2に相当するPPMC102、監視回路130、切り替え回路131、学習回路140が実装される。
FIG. 2 is a system configuration diagram of the information processing system according to the second embodiment.
In FIG. 2, a
PPMC101とPPMC102は、共通バス10に相当するPCIバス110に接続され、実施の形態1における切り替え信号21、22に相当するMONARCH#信号121、122、同じく実施の形態1におけるリセット信号23に相当するRST#信号123が入力される。
監視回路130はPCIバス110に接続され、切り替え要求信号120を出力する。切り替え回路131は、監視回路130から切り替え要求信号120を入力し、MONARCH#信号121、122とRST#信号123を出力する。
RST#信号123はPCIの規格に準拠した論理Lが有意の信号である。
The
The
The
PPMCは規格よってモナークモード、ノンモナークモードの2つの動作形態がある。MONARCH#信号はモナークモードかノンモナークモードかを指示する信号であり、MONARCH#信号が論理Lのときはモナークモード、論理Hのときはノンモナークモードを指示する。
運用系とするPPMCにはホスト機能を持たせたいため、モナークモードを運用系、ノンモナークモードを待機系と位置付ける。こうすることによって、MONARCH#信号121,122はPPMC101、102が運用系であるか、待機系であるかを指示する信号として活用することができる。
The PPMC has two operation modes, a monarch mode and a non-monarch mode, depending on the standard. The MONARCH # signal is a signal for instructing the monarch mode or the non-monarch mode. When the MONARCH # signal is logic L, the monarch mode is instructed, and when it is logic H, the non-monarch mode is instructed.
Since it is desired to have a host function in the PPMC that is the active system, the monarch mode is positioned as the active system and the non-monarch mode is positioned as the standby system. By doing so, the MONARCH # signals 121 and 122 can be utilized as signals for instructing whether the
図3は、本実施の形態に係るキャリアボード200の切り替え回路によるシステムの状態遷移を説明する図である。
切り替え要求信号120と、MONARCH#信号121と、MONARCH#信号122と、RST#信号123の信号波形を、横軸を時間軸にして示している。なお、図3では切り替え信号120は論理Lを有意の信号にしているが、論理Hを有意の信号としてもよい。
FIG. 3 is a diagram for explaining system state transition by the switching circuit of the
The signal waveforms of the switching
図3において、初期状態では、MONARCH#信号121はPPMC101に運用系、すなわちモナークモードであることを示す論理Lの信号を出力し、MONARCH#信号122はPPMC102に待機系、すなわちノンモナークであることを示す論理Hの信号を出力している。この結果、PPMC101は運用系として動作し、PPMC102は待機系ホストとして動作している。
3, in the initial state, the
監視回路130はPCIバス110を観測するなどして、学習回路140で観測状況を学習し、運用系のPPMC101が正常に動作しているか監視する。監視回路130は運用系のPPMC101が異常と判断したとき、論理Lの切り替え信号120を切り替え回路31に出力する。
The
切り替え回路131は、監視回路130から論理Lの切り替え要求信号120を入力されたとき、PPMC101を運用系から待機系に切り替え、また、PPMC102を待機系から運用系に切り替える。
MONARCH#信号121はPPMC101に待機系であることを指示するため論理Lから論理Hに出力を変更する、MONARCH#信号122はPPMC102に運用系であることを指示するため、論理Hから論理Lに出力を変更する。
The
The MONARCH # signal 121 changes the output from the logic L to the logic H to instruct the
切り替え回路131は論理LのRST#信号123をPPMC101、102に出力しシステムリセットをする。システムリセットにより、PPMC101はMONARCH#信号121が論理Hに指示されるため待機系として動作を開始する。PPMC102はMONARCH#信号122が論理Lに指示されるため運用系として動作を開始する。
The
待機系のPPMC101も運用系のPPMC102もリセットにより動作を開始するため、バスシステム全体の構成情報や割り込みの入出力の管理が再構成される。この動作は電源投入時の動作と同じため、PPMC101とPPMC102には特別な処理は不要である。
Since both the
本実施の形態の学習回路140は実施の形態1での学習回路40と同じく、PCIバス110を観測し、観測結果を学習して、運用系PPMC(運用状態のPPMC101、102のいずれか)の異常を判断する。
監視回路130に備えられた学習回路140は、運用系PPMC101がアプリケーション実行時にアクセスするアドレスやデータを記憶部(図示せず)に蓄積する。このようにして、運用系PPMC101がアプリケーションを正常に実行中にアクセスするアドレスやデータを学習する。学習回路140は、学習結果に基いて、運用系PPMC101がアプリケーション実行時に異常なアドレスやデータにアクセスした際に、運用系PPMC101の動作が異常であると判断する。
The
The
なお、上述の例では、運用系PPMC101がアクセルするアドレスやデータに基づいて、学習回路140が学習結果を用いてホストユニットの正常、あるいは異常を判断していたが、これに限られるものではない。
例えば、学習回路140が、運用系PPMC101が割り込み要因に対して割り込みハンドラを正常に実行したときの応答時間を学習し、応答時間が所定の時間を超えても割り込みハンドラが実行されなかったことに基づいて、PPMC101の異常を判断してもよい。
In the above example, the
For example, the
また、監視回路130にウォッチドックタイマやレジスタを実装しておき、学習回路140が、運用系の運用系PPMC101がウォッチドックタイマやレジスタに正常にアクセスする頻度やアクセス間隔を学習し、アクセス頻度が学習した範囲を超えたり、アクセス間隔が学習した所定の時間を超えたことに基づいて、運用系PPMC101の異常を判断してもよい。
Further, the watchdog timer and the register are mounted in the
学習回路140が学習する期間としては、学習の対象とする事象、例えば共通バスへのアクセス、ウォッチドックタイマやレジスタへのアクセス、割り込みハンドラの実行などが、システム起動から所定の回数発生するまで学習するようにしてもよい。
The learning period of the
学習回路140が学習する期間は一例であり、学習回路140はシステム起動から所定の期間内は学習するようにしてもよい。
The period in which the
また、学習回路140の学習開始期間は、システムを起動するシステム起動時だけではなく、システム運用中に定期的に、あるいは不定期的に任意の期間または任意の回数学習するようにしてもよい。
また、システム運用前のデバッグ時に、学習回路140が学習するようにしてもよい。
Further, the learning start period of the
Further, the
また、学習回路140は、繰り返し学習する際に以前の学習結果から継続して学習してもよいし、或いは、以前の学習結果を初期化して初めから学習し直すようにしてもよい。
Further, the
このように本実施の形態に係る情報処理システムは、切り替え制御機能をPPMCから独立させて実装することで、既存のPPMCに特別な変更を加えることなく互換性を保ったまま切り替え機能を実現でき、開発コストを低減することができる。
また、切り替え制御機能をPPMCから独立することで、PPMCが故障した場合でも故障を検出し切り替えすることができる。特にPPMCのように、既存の規格に準拠して構成されている場合にも、既存のPPMCをそのまま使い、切り替え機能を実現することができる。
As described above, in the information processing system according to the present embodiment, by implementing the switching control function independently of the PPMC, it is possible to realize the switching function while maintaining compatibility without making a special change to the existing PPMC. The development cost can be reduced.
Further, by making the switching control function independent of the PPMC, even when the PPMC fails, the failure can be detected and switched. In particular, even in the case of being configured according to the existing standard such as PPMC, the existing PPMC can be used as it is to realize the switching function.
なお、学習の際にPPMC101あるいはPPMC102が正常に動作中であるか否かの判断は、少なくとも初期の間はユーザが学習回路140に教えるようにしてもよい。例えば異常時はユーザが操作をしてアラーム信号を発信して、学習回路140に運用系PPMCの異常を知らせるようにしてもよい。あるいは、PPMCが自ら異常を判断すると、学習回路140に対して異常を知らせる信号を出力するようにしてもよい。このようにすることで、学習回路140は、初期においてユーザにより異常と判断された運用系PPMCがアクセスするアドレスやデータを異常なアドレスやデータとして記憶し学習することが可能となる。
Note that the
1 運用系ホストユニット、2 待機系ホストユニット、10 共通バス、20 切り替え要求信号、21 切り替え信号、22 切り替え信号、23 リセット信号、30、130 監視回路、31、131 切り替え回路、40、140 学習回路、100 情報処理システム、110 PCIバス、101 運用系PPMC、102 待機系PPMC、121 MONARCH#信号、122 MONARCH#信号、123 RST#信号、200 キャリアボード 1 working host unit, 2 standby host unit, 10 common bus, 20 switching request signal, 21 switching signal, 22 switching signal, 23 reset signal, 30, 130 monitoring circuit, 31, 131 switching circuit, 40, 140 learning circuit , 100 information processing system, 110 PCI bus, 101 active PPMC, 102 standby PPMC, 121 MONARCH # signal, 122 MONARCH # signal, 123 RST # signal, 200 carrier board
Claims (3)
前記共通バスと接続され、前記ホストユニットの動作が正常であるか異常であるかを監視する監視回路と、
前記監視回路から切り替え要求信号を受信すると、運用状態のホストユニットを待機状態のホストユニットに切り替え、待機状態のホストユニットを運用状態のホストユニットに切り替える切り替え信号を出力する切り替え回路と、を備え、
前記監視回路は学習機能を有する学習回路を備え、前記学習回路は前記運用状態のホストユニットがアプリケーション実行時にアクセスする正常なアドレスを学習し、前記運用状態のホストユニットが正常なアドレスでないアドレスにアクセスすると、前記運用状態のホストユニットの動作が異常であると判断することを特徴とする情報処理システム。 Multiple host units connected by a common bus,
A monitoring circuit connected to the common bus to monitor whether the operation of the host unit is normal or abnormal;
A switching circuit that outputs a switching signal that switches the host unit in the operating state to the host unit in the standby state when the switching request signal is received from the monitoring circuit, and switches the host unit in the standby state to the host unit in the operating state;
The monitoring circuit includes a learning circuit having a learning function, the learning circuit learns a normal address accessed by the host unit in the operating state when an application is executed, and the host unit in the operating state accesses an address that is not a normal address. Then, the information processing system is characterized in that the operation of the host unit in the operating state is determined to be abnormal.
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